机制可解释性：一篇关于解耦卷积神经元的首次研究 [R]

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摘要

本文介绍了一种通过分析Hadamard积来解耦Inceptionv1中单个卷积神经元的技术，揭示了清晰的单语义聚类（汽车、猫、狗）以及低值聚类（字母、人脸），其权重分布体现了梯度下降行为。

我最近开始独立研究机制可解释性，从Distill Circuits线程入手。我的工作是解耦并仔细研究单个神经元——即Inceptionv1模型中的一个1x1卷积（并将该方法应用于同一层的其他神经元）。关键洞察在于：感受野与该神经元权重的Hadamard积，正是该神经元所“看到”或检测到的内容。我们可以对Hadamard积进行聚类，从而得到该神经元检测到的所有模式。结果得到了清晰的单语义聚类（它已知会激活的汽车、猫、狗）。然而，我们还得到了更多聚类：字母、人脸以及许多低值激活。这为我提供了一种新方法来非常细致地分析该神经元。通过细致分析，我发现最奇特的一点是：低值聚类（如字母）的所有依赖神经元也都在同一概念（字母）上激活，并且正负权重均匀分布在它们之间，从而降低总和。这表明梯度下降有意将模式和概念置于噪声范围内。我尽量使文章保持Distill风格，配有良好的可视化。希望您能一读：https://pages.narang99.in/posts/2026-07-12-disentangling-mixed4e-55/ 老实说，我从卷积入手犯了个错误——似乎没人在意。我很快会转向语言方面，但如果有人能读读这篇，并给我一些关于是否真的发现了有用东西的反馈，那就太好了。谢谢 :)
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